1998 Fiscal Year Annual Research Report
高アスペクト比X線リソグラフィによる高出力マイクロアクチュエータ
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08455046
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
杉山 進 立命館大学, 理工学部, 教授 (20278493)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田畑 修 立命館大学, 理工学部, 助教授 (20288624)
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| Keywords | X線リソグラフィ / 高アスペクト比構造 / シンクロトロン放射光 / X線マスク / LIGAプロセス / 電鋳 / Niめっき / マイクロアクチュエータ |
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| Research Abstract |
1. 3次元構造高出力マイクロアクチュエータの試作、性能評価
シンクロトロン放射光による高アスペクト比X線リソグラフィと電鋳を組み合わせたLIGAプロセスを用い、櫛歯電極型静電マイクロアクチュエータおよび静電ワブルモータを試作し、形状評価および駆動試験を行った。アクチュエー夕の基本構造は、Ni構造体による固定電極および可動電極、Niシードレイヤー、SiO_2絶縁層および犠牲層、Si基板から構成されている。Ni構造体の高さは100μm、最小線幅は2μm、最小ギャップは2μm、最大アスペクト比は50である。
製作プロセスはPMMAレジスト形成、X線リソグラフィ、PMMAモールドの製作、電鋳によるNi構造体の製作、犠牲層エッチング、配線の順で行われた。試作したPMMAモールドおよびNi構造体の側壁荒さを測定した。PMMAモールドのX(水平)方向荒さは650nm、Y(垂直)方向は9.4nm。Ni構造体のY(垂直)方向は23nmであった。試作した櫛歯電極型静電マイクロアクチュエータは約80Vのパルス電圧印加によって駆動が確認された。
2. 研究成果のまとめ
高アスペクト比X線リソグラフィ用マスクの設計・製作、シンクロトロン放射光による高アスペクト比X線リソグラフィ等LIGAプロセスの最適プロセス条件の把握、3次元マイクロマシン設計・試作を行い、3次元構造高出力マイクロアクチュエータの開発の見通しを得ることができた。今後引き続きマイクロアクチュエータの駆動、評価を行う。
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[Publications] S.Sugiyama, Y.Zahng, M.Hosaka, H.Ueno, O.Tabata, S.Konishi and R.Maeda: "Study on fabrication of high aspect ratio MEMS microparts using a compact SR beamline" Microsystem Technologies. 4・2. 61-63 (1998)
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[Publications] H.Ueno, M.Hosaka, O.Tabata, S.Konishi and S.Sugiyama: "X-ray Mask with SiC Membrane for LIGA Process" Technical Digest of the 16th Sensor Symposium. 189-194 (1998)
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[Publications] R.Kondo, M.Hosaka, K.Suzuki and S.Sugiyama: "Study on Fabrication of High Aspect Ratio Electrostatic Micro Actuators Using LIGA Process" Technical Digest of 16th Sensor Symposium. 195-198 (1998)
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[Publications] 近藤亮史, 保坂誠, 鈴木健一郎, 杉山進: "LIGAプロセスによる静電マイクロアクチュエーター製作の検討" 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'98講演論文集. IAIV1-7 (1998)
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[Publications] R.Kondo, K.Suzuki and S.Sugiyama: "Study on Fabrication of High Aspect Ratio Electrostatic Micro Actuators Using LIGA Process" Proceedings of the International Symposium on Micromechatronics and Human Science. 155-160 (1998)
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[Publications] 杉山進: "放射光によるマイクロマシニング技術" 第8回放射線利用総合シンポジウム資料集. 24-34 (1998)
